(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の被成形体をプレス成形するための成形装置であって、
第１の型部材と、
前記第１の型部材に対して、前記被成形体を介して対向するように配置された第２の型部材と、
前記被成形体をプレスするように、前記第１の型部材及び前記第２の型部材の少なくとも一方を駆動することができる駆動手段とを備え、
前記第１の型部材のプレス面及び前記第２の型部材のプレス面の少なくとも一方に開口が設けられ、
更に、前記開口から気体を噴出させることができる気体噴出手段を備え、
前記被成形体がプレスされる際に、前記開口から気体が噴出され、
前記第１の型部材は、
上下方向に延びる円筒形状を有し、その上面は内方から外方に向かって上方に傾斜すると共に放射状に形成された第１の段溝が形成され、その中空壁面には前記第１の段溝に接続する第２の段溝が上下方向に平行に形成された円筒体を含み、
前記第２の型部材は、
上下方向に延びると共に中心部を上下に貫通する円柱状の中空部が形成され、その側壁には前記第１の段溝に対応する傘歯車状溝が形成された円錐体と、
前記円錐体の下面にその下面位置が整列し、下方部が先細りとなるような円柱形状を有し、前記中空部に上下に摺動自在に係合すると共に前記中空壁面に挿通自在となる水平断面を有し、その側壁には前記第２の段溝に対応する歯車状溝が上下方向に形成された杵状押棒とを含み、
前記駆動手段は、前記円錐体を下方向に駆動した後、更に前記杵状押棒を下方向に駆動し、
前記開口は、前記円筒体における前記中空壁面の上端部の近傍における前記第１の段溝及び前記第２の段溝の所定範囲に複数形成され、
前記開口は、前記第１の段溝及び前記第２の段溝の各々の山部分及び谷部分に形成される、成形装置。
【請求項２】
前記開口の各々は、ほぼ同一の大きさに形成されると共にほぼ均一に配置される、請求項１記載の成形装置。
【請求項３】
前記開口の各々は、直径が０．０５〜１．００ｍｍの円に相当する開口面積を有する、請求項１又は請求項２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記開口の各々の平面視における投影密度は、５０〜３００個／ｃｍ２である、請求項１又は請求項２に記載の成形装置。
【請求項５】
前記円筒体の特定部分は薄板積層法による金型を加工して形成され、前記開口の各々は前記特定部分に形成される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は成形装置に関し、特にシート状の被成形体をプレス成形するための成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品包装用容器のプレス成形材料には、アルミニウム等の金属箔、ポリプロピレン等の樹脂シート、紙シート及びこれらを貼り合わせたものが使用されている。又、安価で大量生産を可能とするため、一般的にはこれらのシートを複数枚重ね合わせた積層シートがプレス成形されている。そして、プレス成形による積層シートの破れや割れ等の不具合を防止するため、積層シートの表面に潤滑剤を塗布することで滑り性を持たせ、シートに係るプレス成形による圧縮や引張りの衝撃を緩和させている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、食品包装用容器に添加物である潤滑剤を使用することは、消費者が忌避する傾向にあったため、潤滑剤を使用しない種々のプレス成形法が提案された。これらの中で、潤滑補助材を用いたプレス成形法について以下に説明する。
【０００４】
図１５は積層されたアルミ箔シートをプレス成形することによって得られる積層アルミ箔容器の外観斜視図である。
【０００５】
図を参照して、積層アルミ箔容器４５は、底部と襞部が形成された側壁部とからなるアルミ箔製容器６０が複数直接重ね合わされた状態となっている。そして、使用時には１枚１枚上から順次剥がしながら１つのアルミ箔製容器６０として使われている。
【０００６】
図１６は特許文献２で開示されたアルミ箔製容器を形成するための成形装置の概略構造を示す分解斜視図である。
【０００７】
図を参照して、成形装置は第１の型部材１０と、被成形体である積層アルミ箔シート（図示せず）を介して第１の型部材１０に対向する第２の型部材３０とから構成されている。
【０００８】
第１の型部材１０は、円筒形状を有しており、その上壁は内部方向に傾斜し、且つ、その表面には中心軸から放射状に広がる第１の段溝７４が形成されている。又、内壁７６には第２の段溝７５が形成されており、第１の段溝７４と第２の段溝７５とは相互に接続されている。
【０００９】
一方、第２の型部材３０は、円柱形状を有する杵状押棒３１と、杵状押棒３１がその中心部に形成された開口７７に対して出し入れ自在となっている円錐体３５とから構成されている。杵状押棒３１はその軸方向に歯車状溝が形成されており、円錐体３５の側壁には傘歯車状溝が形成されている。歯車状溝及び傘歯車状溝の各々は、第１の段溝７４及び第２の段溝７５の凸部分の数と位置とに対応したように設けられている。
【００１０】
図１７は１組の成形単位シートを図１６で示した成形装置に載置する載置工程を示した図である。
【００１１】
図を参照して、積層された複数のアルミ箔シート７２の最下部に打ち抜き仕切紙７１が位置する成形単位シート７０を成形装置の第１の型部材１０の上に載置する。この状態で第２の型部材３０が下降することによって図１５で示した積層アルミ箔容器が形成される。ここで、前述した通り成形単位シート７０の最下部には潤滑補助材である打ち抜き仕切紙７１が位置しているため、成形単位シート７０に係る成形時の衝撃に対してクッションの役目を果たし、積層された複数のアルミ箔シート７２を保護することになる。
【特許文献１】特開２００６−１５３８５号公報
【特許文献２】特開２００１−１０６２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のような従来の成形装置及び成形方法では、成形後の積層アルミ箔容器から打ち抜き仕切紙を取り除かなければならず、手間がかかるため、工業的に好ましいものではなかった。
【００１３】
又、型部材（金型）の表面を研磨処理、メッキ処理又はテフロンコート（テフロンは登録商標です）処理などをおこなうことにより、型部材表面の粗度を減少させ滑り性を向上させる方法も試みられてきたが、潤滑剤を使用しない成形方法としては十分なものではなかった。
【００１４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、成形時における被成形体への衝撃を、潤滑剤を使用せずに緩和することのできる成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シート状の被成形体をプレス成形するための成形装置であって、第１の型部材と、第１の型部材に対して、被成形体を介して対向するように配置された第２の型部材と、被成形体をプレスするように、第１の型部材及び第２の型部材の少なくとも一方を駆動することができる駆動手段とを備え、第１の型部材のプレス面及び第２の型部材のプレス面の少なくとも一方に開口が設けられ、更に、開口から気体を噴出させることができる気体噴出手段を備え、被成形体がプレスされる際に、開口から気体が噴出され、第１の型部材は、上下方向に延びる円筒形状を有し、その上面は内方から外方に向かって上方に傾斜すると共に放射状に形成された第１の段溝が形成され、その中空壁面には第１の段溝に接続する第２の段溝が上下方向に平行に形成された円筒体を含み、第２の型部材は、上下方向に延びると共に中心部を上下に貫通する円柱状の中空部が形成され、その側壁には第１の段溝に対応する傘歯車状溝が形成された円錐体と、円錐体の下面にその下面位置が整列し、下方部が先細りとなるような円柱形状を有し、中空部に上下に摺動自在に係合すると共に中空壁面に挿通自在となる水平断面を有し、その側壁には第２の段溝に対応する歯車状溝が上下方向に形成された杵状押棒とを含み、駆動手段は、円錐体を下方向に駆動した後、更に杵状押棒を下方向に駆動し、開口は、円筒体における中空壁面の上端部の近傍における第１の段溝及び第２の段溝の所定範囲に複数形成され、開口は、第１の段溝及び第２の段溝の各々の山部分及び谷部分に形成されるものである。
【００１６】
このように構成すると、プレス面の少なくとも一方から被成形体に向かって気体が噴出される。又、被成形体がプレス時に大きく変形する箇所に気体が噴出する。更に、被成形体のプレス時に力が集中する箇所に気体が噴出する。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、開口の各々は、ほぼ同一の大きさに形成されると共にほぼ均一に配置されるものである。
【００２０】
このように構成すると、気体が均一に噴出される。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の構成において、開口の各々は、直径が０．０５〜１．００ｍｍの円に相当する開口面積を有するものである。
【００２４】
このように構成すると、気体の噴出が安定すると共に被成形体が開口に引っかかる虞が低減する。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の構成において、開口の各々の平面視における投影密度は、５０〜３００個／ｃｍ２であるものである。
【００２６】
このように構成すると、気体の噴出密度が均一化する。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の構成において、円筒体の特定部分は薄板積層法による金型を加工して形成され、開口の各々は特定部分に形成されるものである。
【００２８】
このように構成すると、開口は薄板積層法によって形成される。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、プレス面の少なくとも一方から被成形体に向かって気体が噴出されるため、噴出された気体がプレス時に緩衝効果を発揮する。又、被成形体がプレス時に大きく変形する箇所に気体が噴出するため、効率的な緩衝効果を発揮する。更に、被成形体のプレス時に力が集中する箇所に気体が噴出するため、被成形体の損傷の可能性がより低減する。
【００３５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、気体が均一に噴出されるため、安定した緩衝効果を発揮する。
【００３７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、気体の噴出が安定すると共に開口に被成形体が引っかかる虞が低減するため、信頼性が向上する。
【００３８】
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、気体の噴出密度が均一化するため、緩衝効果が安定すると共に必要以上の加工精度とはならない。
【００３９】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、開口は薄板積層法によって形成されるため、開口の精度が向上し、コスト的に有利な型部材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１はこの発明の第１の実施の形態による成形装置の概略構造を示す分解斜視図であり、図２は図１で示したＩＩ−ＩＩラインの断面図である。
【００４３】
これらの図を参照して、成形装置１は、図１５で示したような積層アルミ箔容器をプレス成形するものであり、第１の型部材１０と、第１の型部材１０の上方に位置する第２の型部材３０とから主に構成されている。
【００４４】
第１の型部材１０は、上下方向に延びる円筒形状を有し、その上面は内方から外方に向かって上方に傾斜する円筒体２０と、円筒体２０の上部に、その外縁全周に形成されたリング状の縁部１５とを備えている。又、円筒体２０の上面には内方から外方に向かう放射状に第１の段溝１１が形成されると共に、円筒体２０の中空壁面１７には、第１の段溝１１に接続する第２の段溝１２が上下方向に平行に形成されている。
【００４５】
更に、円筒体２０の中空壁面１７の上端部近傍には、ほぼ同一の大きさを有し、ほぼ均一に第１の段溝１１及び第２の段溝１２の所定範囲の山部分及び谷部分に複数の開口２が設けられている。この開口２は、図示しない気体噴出手段からの空気を噴出するためのものである。開口２の詳細な構造や効果については後述する。
【００４６】
第２の型部材３０は、上下方向に延びると共に中心部を上下に貫通する円柱状の中空部４１が形成された円錐体３５と、円錐体３５の下面位置にその下面位置が整列し、下方部３７が先細りとなるような円柱形状を有する杵状押棒３１とを備えている。又、円錐体３５の側壁には、第１の段溝１１に対応する傘歯車状溝３９が形成されていると共に、杵状押棒３１の側壁には、第２の段溝１２に対応する歯車状溝３３が形成されている。杵状押棒３１は、中空部４１に上下に摺動自在に係合すると共に、中空壁面１７に挿通自在となる水平断面を有している。
【００４７】
成形時には、まず被成形体を第１型部材の上面に載置する。次に、第２の型部材３０である円錐体３５と杵状押棒３１とを、図示しない駆動手段により下方向に駆動した後、更に杵状押棒３１を下方向に駆動すると同時に、複数の開口２から空気を噴出する。このような成形方法の詳細については後述する。
【００４８】
ここで、この実施の形態による成形装置１における空気の噴出をおこなう開口２に関する第１の型部材１０の詳細な内部構造について説明する。
【００４９】
図３は図２で示したＸ部分の拡大図であり、図４は図３で示したＩＶ−ＩＶラインの断面図であり、図５は図２で示したＶ−Ｖラインの拡大断面図である。
【００５０】
これらの図を参照して、開口２ａ〜２ｎは上下方向に、且つ円筒体２０の中空壁面１７に沿ってほぼ均一に設けられると共に、第１の段溝及び第２の段溝の山部分に設けられている。そして、開口２ａ〜２ｎの各々は、放射状に外方に向かって水平に延びており、平面視円形形状を有し、垂直方向に延びる空気供給孔２５ａに接続されている。図４で示した点線部分は、第１の段溝及び第２の段溝の谷部分に設けられる開口であり、上記で示した開口２ａ〜２ｎとほぼ同一形状を有し、開口２ａ〜２ｎと周方向に位相をずらした状態で上下方向に交互に設けられ、空気供給孔２５ａに隣接する同様の空気供給孔２５ｂに接続されている。これらの開口は円筒体２０の中空壁面１７の上端部近辺における第１の段溝及び第２の段溝の山部分及び谷部分の全てに、同様に設けられている。
【００５１】
空気供給孔２５ａ、２５ｂは、図３で示すように垂直方向に延びており、中空壁面１７を囲うように複数設けられており、各々の下方端は円溝２２と接続している。従って、円溝２２は円筒体２０の中空壁面１７を囲うようなリング形状を有することによって、円筒体２０に形成された複数の空気供給孔２５ａ、２５ｂと接続している。円溝２２は、平面視円形形状を有し、下方に延びる空気孔２４と接続している。そして、空気孔２４は、図示しない気体噴出手段と接続するように構成されている。
【００５２】
円筒体２０内は上記のように構成されているため、気体噴出手段から噴出された空気は、空気孔２４を通って円溝２２に到達する。次に、円溝２２に到達した空気は、複数の空気供給孔２５ａ、２５ｂを通り、各々に接続している複数の開口２を通り、空気を噴出することが可能となる。このように、第１の型部材１０は複雑な内部構造となっているが、このような複雑な内部構造を形成するためには、例えば薄板積層法による製造が有効である。この薄板積層法による第１の型部材１０の製造方法については後述する。
【００５３】
次に、この実施の形態による成形装置１によって図１５で示した積層アルミ箔容器を成形する成形方法について説明する。
【００５４】
図６は図１で示した成形装置によって積層アルミ箔容器を成形する成形方法を示した概略工程図である。
【００５５】
まず、（１）を参照して、第１の型部材１０の上面に、被成形体である成形単位シート５０を載置する。成形単位シート５０は、図１７で示した従来の成形単位シートとほぼ同一であるが、その最下方に潤滑補助材である打ち抜き仕切紙が備えられていない点が大きく異なる。この時、成形単位シート５０の上部には第２型部材３０である円錐体３５と杵状押棒３１とが位置している。
【００５６】
又、上記のように成形単位シート５０を載置したとき、成形単位シート５０は縁部１５によって外方を囲まれているため、成形単位シート５０が水平方向に移動する虞が無く、載置状態が安定する。
【００５７】
次に、（２）を参照して、図示しない駆動手段によって、型部材３０を下方向に駆動させる。すると、円錐体３５の傘歯車状溝３７と第１型部材１０の第１の段溝１１とによって成形単位シート５０の外方部分が押圧され、成形単位シート５０が変形する。
【００５８】
このような状態の時、前述した複数の開口２から空気が噴出される。従って、成形単位シート５０と第１の段溝１１との間に空気の噴出がおこなわれるため、プレス成形による変形や力に対して緩衝効果が発揮されることになる。
【００５９】
次に、（３）を参照して、駆動手段によって、杵状押棒３１のみを更に下方向に駆動させる。すると、成形単位シート５０は、杵状押棒３１によって円筒体２０の中空壁面に沿って、杵状押棒３１の歯車状溝３３と第１型部材１０の第２の段溝１２とによって押圧されながら、下方向に押し出されるように移動する。このとき、杵状押棒３１の下面と成形単位シート５０とが接する部分が、積層アルミ箔容器の底面に相当することになると共に、第２の段溝１２と歯車状溝３３との押圧によって、積層アルミ箔容器の襞状側壁が形成される。
【００６０】
更に、前述した通り、杵状押棒の下方部３７は先細り形状であるため、成形された積層アルミ箔容器の側壁が上方に外方に向かって傾斜するため、その形状が安定すると共に、成形単位シート５０がプレスされる力が緩和する。
【００６１】
（３）においては、成形単位シート５０に加わる変形及び押圧のための力が最も大きくなっている。従って、（２）と同様に複数の開口２から空気が噴出するように設定している。開口２は円筒体２０の中空壁面の上端部の近傍に設けられているため、上述した成形単位シート５０に加わる変化が最も大きい箇所において空気の噴出がおこなわれることになる。従って、緩衝効果が効率的に発揮される。
【００６２】
又、（２）及び（３）における空気の噴出に関して、複数の開口２はほぼ同一の大きさを有し、ほぼ均一に配置されているため、成形単位シート５０に対して気体が均一に噴出される。従って、安定した緩衝効果が発揮される。
【００６３】
更に、複数の開口２は第１の段溝１１及び第２の段溝１２の山部分及び谷部分に設けられている。この山部分及び谷部分は、成形単位シート５０がプレスされるときに、その力が集中する箇所である。従って、このような箇所から気体が噴出することによって、成形単位シート５０のプレス成形による損傷の可能性はより低減することになる。
【００６４】
次に、（４）を参照して、駆動手段によって更に下方向へと杵上押棒３１を駆動することで、成形単位シート５０を更に下方向へと移動させる。この時、杵状押棒３１の歯車状溝３３と第１の型部材１０の第２の段溝１２とによる、成形単位シート５０への押圧は（３）に続いておこなわれているが、空気の噴出はおこなわれていない。これは、（２）及び（３）において成形単位シート５０に加わる変形は終了しており、空気を噴出しなくても成形単位シート５０が損傷する可能性が低いためである。即ち、効率的な空気の噴出を目的として、必要時において空気の噴出をおこなうように設定しているためである。そして、この状態で下方に押し出し、図１５で示したような積層アルミ容器を成形する。
【００６５】
ここで、薄板積層法による第１の型部材の製造方法について説明する。前述した通り、この実施の形態による成形装置１における開口及び空気供給孔は、複雑な内部構造となっている。例えば、円筒形状の金属塊を用意し、これを切削するような通常の型部材の作成方法では、上記のような複雑な内部構造の型部材を作成するのは困難である。
【００６６】
図７は図１で示した第１の型部材（図８において二点鎖線で示す。以下、図９、図１０及び図１４も同様）の製造に用いるための円筒体の概略斜視図であり、図８は図７で示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインの断面図である。
【００６７】
図を参照して、円筒形状を有し、その中心に平面視円形形状を有する開口６１が形成された鉄等の金属よりなる第１円筒体５１が、その軸方向が垂直になるように配置されている。そして、第１円筒体５１の下方に、開口６１とほぼ同一形状の開口が形成された鉄等の金属よりなる薄板が複数枚積層された第２円筒体５２が、第１円筒体５１と重なり合うように配置されている。第２円筒体は前述した複雑な内部構造を有する部分であり、詳細については後述する。そして、第２円筒体５２の下方に、円筒形状を有し、開口６１とほぼ同一形状の開口が形成された鉄等の金属よりなる第３円筒体５３が第２円筒体５２と重なり合うように配置されている。
【００６８】
又、第１円筒体５１、第２円筒体５２及び第３円筒体５３の各々には、各々が重なり合った状態で上下方向に貫通するように整列された、平面視円形形状を有する開口６２、６３が、外方側に各々が対向するように形成されている。そして、円柱形状を有する保持部材５５ａ、５５ｂを開口６２、６３に挿通することによって、第１円筒体５１、第２円筒体５２及び第３円筒体５３は、一体となって重なり合う状態が保持されることになる。
【００６９】
次に、各々の円筒体の形状について説明する。
【００７０】
図９は図７で示した第１円筒体の平面図である。
【００７１】
図を参照して、前述した通り、第１円筒体５１は、その中心に開口６１ａが形成されると共に、外方側に各々が対向するように開口６２ａ、６３ａが形成されている。開口６２ａ、６３ａは上述のように第１円筒体５１、第２円筒体５２及び第３円筒体５３を重なり合う状態で保持するための保持部材を挿通するためのものである。
【００７２】
図１０は図７で示した第２円筒体を構成する２種類の薄板の形状を示す平面図であり、図１１は図１０で示した２種類の薄板を重ね合わせた状態の平面図であり、図１２は図１０で示したＹ部分の拡大図であり、図１３は図１２で示したＸＩＩＩ−ＸＩＩＩラインの拡大断面図である。
【００７３】
まず、図１０の（１）、図１２及び図１３を参照して、薄板５２ａは、その中心に開口６１ｂが形成されると共に、外方側に各々が対向するように開口６２ｂ、６３ｂが形成されている。開口６２ｂ、６３ｂは、上述のように保持部材を挿通するためのものである。更に、開口６１ｂを円周状に囲うように円形状の第１開口４ａ及び第２開口５ａが周方向に交互に形成されると共に、第１開口４ａの各々には、各々から開口６１ｂに向かって延びる第１溝６が形成されている。
【００７４】
次に、図１０の（２）を参照して、薄板５２ｂは、薄板５２ａとほぼ同一形状を有しており、各々の開口は薄板５２ａに対応した位置に設けられている。ただし、薄板５２ｂには前述した第１溝６は形成されておらず、第２開口５ｂの各々から開口６１ｃに向かって延びる第２溝７が形成されている。
【００７５】
次に、図１１を参照して、前述した薄板５２ａ、５２ｂを重ね合わせると、このような状態になる。図１１においては、薄板５２ａが上になるように配置している。図で示した通り、薄板５２ａの開口６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、第１開口４ａ及び第２開口５ａと、薄板５２ｂの開口６１ｃ、６２ｃ、６３ｃ、第１開口４ｂ及び第２開口５ｂとは、上下に対応した位置に各々の開口が形成されているため、これら全ての開口が重ね合わさり、上下に挿通する状態となっている。第１溝６及び第２溝７に関しては、薄板５２ａ、５２ｂの各々にのみ形成されているため、これらの開口のように上下で挿通する状態とはならない。
【００７６】
図１１においては薄板は２枚で重ね合わせたものであるが、薄板５２ａ、５２ｂを更に複数枚交互に重ね合わせたものが、図７で示した第２円筒体５２となる。即ち、第２円筒体５２の軸中心から第１溝６及び第２溝７を見ると、これらの端部が開口として上下方向に交互に、且つ均一に配置されることになる。そして、これらの開口の各々は、第１溝６又は第２溝７を介して、薄板５２ａ、５２ｂを複数枚重ね合わせることで垂直方向に挿通状態となる第１開口４ａ、４ｂ又は第２開口５ａ、５ｂに連通される。
【００７７】
図１４は図７で示した第３円筒体の平面図である。
【００７８】
図を参照して、中心の開口６１ｄ及び外方側に形成される開口６２ｄ、６３ｄについては、第１円筒体及び第２円筒体と同様である。第３円筒体５３においては、これに加えて開口６１ｄを囲むように形成された平面視リング形状を有する円溝２２が形成されており、円溝２２の底部には、図８における下方へと延びるような円柱形状を有する空気供給孔２４が形成されている。
【００７９】
ここで、再度図７及び図８を参照して、上記の様に形成されている円筒体を、上から第１円筒体５１、第２円筒体５２、第３円筒体５３の順番で重ね合わせ、保持部材５５ａ、５５ｂでこれらの重ね合わせ状態を保持する。そして、例えば各々の接合面間に生じる原子の拡散を利用する拡散接合法等によって、これらを一体化する。一体化された第１円筒体５１、第２円筒体５２及び第３円筒体５３を、図８〜図１０及び図１４において二点鎖線で示した第１型部材の形状に切削することにより、図１で示した複数の開口２を有する第１型部材１０の円筒体２０が形成される。
【００８０】
このように、空気を噴出するための開口を有する第１の型部材の特定部分を薄板積層法によって製造することで、開口の位置及び大きさ等の精度が向上すると共に、コスト的に有利な型部材となる。
【００８１】
尚、上記の第１の型部材の製造方法においては、特定部分のみを薄板積層法で製造しているが、全体又は特定部分以外の部分を薄板積層法で製造しても良い事は言うまでもない。
【００８２】
又、第１の型部材の製造方法は上記の薄板積層法に限らず、空気を噴出する開口が形成出来れば他の方法であっても良い。
【００８３】
尚、上記の実施の形態では、第１の型部材と第２の型部材とは特定形状を有しているが、第１の型部材と、第１の型部材に対してシート状の被成形体を介して対向するように配置された第２の型部材とによって被成形体をプレス成形するものであっても良い。この場合、第１の型部材のプレス面及び第２の型部材のプレス面の少なくとも一方に開口が設けられ、被成形体がプレスされる際に、開口から空気が噴出されるものであっても良い。又は、被成形体と第１の型部材のプレス面との間のスペース及び被成形体と第２の型部材のプレス面との間のスペースの少なくとも一方に、被成形体がプレスされる際に、空気が噴出されるものであっても良い。
【００８４】
又、上記の実施の形態では、駆動手段は第２の型部材を駆動するためのものであるが、第１の型部材及び第２の型部材の少なくとも一方を駆動することができるものであっても良い。
【００８５】
更に、上記の実施の形態では、緩衝効果を発揮させるために空気を噴出しているが、他の気体であっても良い。
【００８６】
更に、上記の実施の形態では、空気を噴出するための開口の各々は、ほぼ同一の大きさに形成されると共にほぼ均一に配置されているが、開口の各々は同一の大きさでなくても良く、均一に配置されていなくても良い。
【００８７】
更に、上記の実施の形態では、空気を噴出するための開口は第１の段溝及び第２の段溝の山部分及び谷部分に設けられているが、第１の段溝又は第２の段溝で構成されるプレス面であれば、他の部分に設けられていても良い。
【００８８】
更に、上記の実施の形態では、被成形体は積層された複数のアルミ箔シートであるが、被成形体はポリプロピレン等の樹脂シートや紙シート等のアルミ箔シート以外のものであっても良い。又、シートの枚数は複数ではなく１枚であっても良い。
【００８９】
更に、上記の実施の形態では、開口からは空気を噴出しているが、霧状の潤滑剤を噴出させても良い。開口から潤滑剤を噴出させることによって、被成形体の特定部分に所定量のみの潤滑剤を効率的に布設することが出来るため、従来と比べて使用する潤滑剤の量が削減される。
【実施例】
【００９０】
ここで、第１の実施の形態による成形装置１の種々の数値を設定し、成形の実験をおこなった。
【００９１】
再度図８を参照して、Ａ、即ち、空気を噴出する箇所の高さを２２．０ｍｍ、Ｂを７．３ｍｍ、Ｃをほぼ９０.０ｍｍ、Ｄをほぼ５０．０ｍｍとした。又、再度図１２及び図１３を参照して、空気供給に使用する第１開口４ａ及び第２開口５ａの直径Ｅ及び直径Ｆを１．０ｍｍ、第１溝６及び第２溝（図示せず）の幅Ｇを０．３ｍｍ及び薄板の厚さＨを０．５ｍｍとした。尚、図８における第２円筒体５２の薄板積層部分の薄板の枚数については、図面を簡略化している。
【００９２】
上記のように成形装置１の寸法数値を限定したうえで、空気を噴出する開口の平面視における投影密度を約１４０個／ｃｍ２とする。即ち、垂直方向には薄板の厚みに相当する０．５ｍｍ間隔で、水平方向には山部分及び谷部分に対応する１．５〜２．０ｍｍ間隔で開口を形成する。そして、気体噴出手段からの全体の空気流量を約０．２ｍ３／分とする。
【００９３】
次に、厚さ約６０μｍの紙を１０枚積層したものを試料１、厚さ３２μｍのフィルムを２０枚積層したものを試料２、厚さ１１μｍのアルミニウム箔を４０枚積層したものを試料３とする。
【００９４】
この実験においては、第１型部材の上に各々の試料を載置し、第２型部材の杵状押棒の圧縮速度を１００ｍｍ／分、移動距離が３０ｍｍで、空気の噴出の有無による成形時の負荷を評価するため、ピーク抵抗値を測定した。ピーク抵抗値は圧縮試験機のロードセル側に第２型部材の杵状押棒を取り付けると共に、支持側に第１型部材を取り付けて測定した。圧縮試験機は、株式会社島津製作所製の品名：オートグラフＡＧＳ−１ＫＮＧを使用した。
【００９５】
下記の表は、試料１、試料２及び試料３を用いた成形時におけるピーク抵抗値を示す表である。
【００９６】
【表１】
0005185702.tif 000002
上記の表を参照して、試料１、試料２及び試料３の全ての試料において、空気の噴出をしない従来の成形方法でのピーク抵抗値に比べ、空気の噴出をおこなう成形方法のピーク抵抗値のほうが低い値を示すことが分かった。即ち、この実施例による成形装置１によると、成形時における被成形体に対する負荷が減少することが判明した。
【００９７】
尚、上記の実施例では、開口の各々の平面視における投影密度は、気体の噴出状態を均一化するために約１４０個／ｃｍ２に設定しているが、投影密度は５０〜３００個／ｃｍ２であれば良い。投影密度が５０個／ｃｍ２未満の場合、被成形体に対する緩衝効果が不十分な部分が発生する為、気体の噴出密度が均一化しない虞がある。又、３００個／ｃｍ２を超える投影密度を有する場合、緩衝効果が飽和する上、第１の型部材に必要以上の加工精度を要することになる。
【００９８】
又、上記の実施例では、開口の各々は０．５ｍｍ×０．３ｍｍの長方形形状を有しているが、開口の各々の直径が０．０５〜１．００ｍｍの円に相当する開口面積を有していれば、開口からの空気の噴出が安定すると共に、被成形体が開口と引っかかる虞が低減する。開口の直径が０．０５ｍｍ未満の円に相当する開口面積であっても、噴出する空気の流量が十分であれば緩衝効果に影響は無いが、加工上の観点からは０．０５ｍｍ以上を採用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この発明の第１の実施の形態による成形装置の概略構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１で示したＩＩ−ＩＩラインの断面図である。
【図３】図２で示したＸ部分の拡大図である。
【図４】図３で示したＩＶ−ＩＶラインの断面図である。
【図５】図２で示したＶ−Ｖラインの拡大断面図である。
【図６】図１で示した成形装置によって積層アルミ箔容器を成形する成形方法を示した概略工程図である。
【図７】図１で示した第１の型部材の製造に用いるための円筒体の概略斜視図である。
【図８】図７で示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインの断面図である。
【図９】図７で示した第１円筒体の平面図である。
【図１０】図７で示した第２円筒体を構成する２種類の薄板の形状を示す平面図である。
【図１１】図１０で示した２種類の薄板を重ね合わせた状態の平面図である。
【図１２】図１０で示したＹ部分の拡大図である。
【図１３】図１２で示したＸＩＩＩ−ＸＩＩＩラインの拡大断面図である。
【図１４】図７で示した第３円筒体の平面図である。
【図１５】積層されたアルミ箔シートをプレス成形することによって得られる積層アルミ箔容器の外観斜視図である。
【図１６】従来のアルミ箔製容器を形成するための成形装置の概略構造を示す分解斜視図である。
【図１７】１組の成形単位シートを図１６で示した成形装置に載置する載置工程を示した図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…成形装置
２…開口
１０…第１の型部材
１１…第１の段溝
１２…第２の段溝
１７…中空壁面
２０…円筒体
３０…第２の型部材
３１…杵状押棒
３３…歯車状溝
３５…円錐体
３７…下方部
３９…傘歯車状溝
４１…中空部
５０…成形単位シート
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
0005185702.tif 000003
【図２】
0005185702.tif 000004
【図３】
0005185702.tif 000005
【図４】
0005185702.tif 000006
【図５】
0005185702.tif 000007
【図６】
0005185702.tif 000008
【図７】
0005185702.tif 000009
【図８】
0005185702.tif 000010
【図９】
0005185702.tif 000011
【図１０】
0005185702.tif 000012
【図１１】
0005185702.tif 000013
【図１２】
0005185702.tif 000014
【図１３】
0005185702.tif 000015
【図１４】
0005185702.tif 000016
【図１５】
0005185702.tif 000017
【図１６】
0005185702.tif 000018
【図１７】
0005185702.tif 000019